文档章节

Java中的锁分类

Funcy1122
 Funcy1122
发布于 08/17 13:15
字数 1788
阅读 7
收藏 0

在读很多并发文章中,会提及各种各样锁如公平锁,乐观锁等等,这篇文章介绍各种锁的分类。介绍的内容如下:

  • 公平锁/非公平锁
  • 可重入锁
  • 独享锁/共享锁
  • 互斥锁/读写锁
  • 乐观锁/悲观锁
  • 分段锁
  • 偏向锁/轻量级锁/重量级锁
  • 自旋锁

上面是很多锁的名词,这些分类并不是全是指锁的状态,有的指锁的特性,有的指锁的设计,下面总结的内容是对每个锁的名词进行一定的解释。

1.公平锁/非公平锁

公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。

非公平锁是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序,有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁。有可能,会造成优先级反转或者饥饿现象。

对于Java ReentrantLock而言,通过构造函数指定该锁是否是公平锁,默认是非公平锁。非公平锁的优点在于吞吐量比公平锁大。

对于Synchronized而言,也是一种非公平锁。由于其并不像ReentrantLock是通过AQS的来实现线程调度,所以并没有任何办法使其变成公平锁。

2.可重入锁

可重入锁又名递归锁,是指在同一个线程在外层方法获取锁的时候,在进入内层方法会自动获取锁。说的有点抽象,下面会有一个代码的示例。

对于Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一个可重入锁,其名字是Re entrant Lock重新进入锁。 对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。

synchronized void setA() throws Exception{
    Thread.sleep(1000);
    setB();
}

synchronized void setB() throws Exception{
    Thread.sleep(1000);
}

上面的代码就是一个可重入锁的一个特点,如果不是可重入锁的话,setB可能不会被当前线程执行,可能造成死锁。

3.独享锁/共享锁

独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。

共享锁是指该锁可被多个线程所持有。

对于Java ReentrantLock而言,其是独享锁。但是对于Lock的另一个实现类ReadWriteLock,其读锁是共享锁,其写锁是独享锁。

  • 读锁的共享锁可保证并发读是非常高效的,读写,写读 ,写写的过程是互斥的。
  • 独享锁与共享锁也是通过AQS来实现的,通过实现不同的方法,来实现独享或者共享。

对于Synchronized而言,当然是独享锁。

4.互斥锁/读写锁

上面讲的独享锁/共享锁就是一种广义的说法,互斥锁/读写锁就是具体的实现。

  • 互斥锁在Java中的具体实现就是ReentrantLock
  • 读写锁在Java中的具体实现就是ReadWriteLock

5.乐观锁/悲观锁

乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁,而是指看待并发同步的角度。

悲观锁认为对于同一个数据的并发操作,一定是会发生修改的,哪怕没有修改,也会认为修改。因此对于同一个数据的并发操作,悲观锁采取加锁的形式。悲观的认为,不加锁的并发操作一定会出问题。

乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作,是不会发生修改的。在更新数据的时候,会采用尝试更新,不断重新的方式更新数据。乐观的认为,不加锁的并发操作是没有事情的。

从上面的描述我们可以看出,悲观锁适合写操作非常多的场景,乐观锁适合读操作非常多的场景,不加锁会带来大量的性能提升。

  • 悲观锁在Java中的使用,就是利用各种锁。
  • 乐观锁在Java中的使用,是无锁编程,常常采用的是CAS算法,典型的例子就是原子类,通过CAS自旋实现原子操作的更新。

6.分段锁

分段锁其实是一种锁的设计,并不是具体的一种锁,对于ConcurrentHashMap而言,其并发的实现就是通过分段锁的形式来实现高效的并发操作。

我们以ConcurrentHashMap来说一下分段锁的含义以及设计思想,ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment,它即类似于HashMap(JDK7与JDK8中HashMap的实现)的结构,即内部拥有一个Entry数组,数组中的每个元素又是一个链表;同时又是一个ReentrantLock(Segment继承了ReentrantLock)。

当需要put元素的时候,并不是对整个hashmap进行加锁,而是先通过hashcode来知道他要放在那一个分段中,然后对这个分段进行加锁,所以当多线程put的时候,只要不是放在一个分段中,就实现了真正的并行的插入。

但是,在统计size的时候,可就是获取hashmap全局信息的时候,就需要获取所有的分段锁才能统计。

分段锁的设计目的是细化锁的粒度,当操作不需要更新整个数组的时候,就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。

7.偏向锁/轻量级锁/重量级锁

这三种锁是指锁的状态,并且是针对Synchronized。在Java 5通过引入锁升级的机制来实现高效Synchronized。这三种锁的状态是通过对象监视器在对象头中的字段来表明的。

  • 偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问,那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价。
  • 轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候,被另一个线程所访问,偏向锁就会升级为轻量级锁,其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁,不会阻塞,提高性能。
  • 重量级锁是指当锁为轻量级锁的时候,另一个线程虽然是自旋,但自旋不会一直持续下去,当自旋一定次数的时候,还没有获取到锁,就会进入阻塞,该锁膨胀为重量级锁。重量级锁会让其他申请的线程进入阻塞,性能降低。

8.自旋锁

在Java中,自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞,而是采用循环的方式去尝试获取锁,这样的好处是减少线程上下文切换的消耗,缺点是循环会消耗CPU。

本文转载自:https://www.cnblogs.com/qifengshi/p/6831055.html

共有 人打赏支持
Funcy1122
粉丝 7
博文 77
码字总数 96914
作品 0
广州
后端工程师
私信 提问
IBM和SAP开源其JVM诊断工具

IBM最近发布了其Java诊断工具套件,该套件包含如下工具:面向Java的产品转储分析器(Dump Analyzer)、处理垃圾收集(GC,即Garbage Collection)的Extensible Verbose Toolkit和Java锁分析器...

JavaGG
2010/03/24
0
0
15-《深度拆解JVM》之Java虚拟机是怎么实现synchronized的?

一、问题引入 在 Java 程序中,我们可以利用 synchronized 关键字来对程序进行加锁。它既可以用来声明一个 synchronized 代码块,也可以直接标记静态方法或者实例方法。 当声明 synchronized...

飞鱼说编程
11/06
0
0
Java SE1.6中的Synchronized

1 引言 在多线程并发编程中Synchronized一直是元老级角色,很多人都会称呼它为重量级锁,但是随着Java SE1.6对Synchronized进行了各种优化之后,有些情况下它并不那么重了,本文详细介绍了J...

serenity
2015/07/15
0
0
跳槽时,这些Java面试题99%会被问到

我在 Oracle 已经工作了近 7 年,面试过从初级到非常资深的Java工程师,且由于 Java 组工作任务的特点,我非常注重面试者的计算机科学基础和编程语言的理解深度,可以不要求面试者非要精通 ...

Java小铺
08/15
0
0
读《深入理解Java虚拟机》- 笔记08

《深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践》第2版 第10章 早期(编译期)优化 59. 语法糖 在计算机语言中添加某种语法,对语言的功能没有影响,但是方便开发人员使用。 泛型是一种语法糖...

阿历Ali
08/18
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

SpringBoot中使用@RequestBody时如何自定义需要转换的日期格式

SpringBoot序列化和反序列化Json时默认使用的是Jackson(例如使用@RequestBody反序列化前端传递过来的Json字符串时), 当我们前端使用Json字符串传递到后台时日期格式可能是时间戳(即long类...

帅得拖网速
34分钟前
0
0
可自定义扩展底部列表对话框ListBottomSheetDialogFragment

因为需要,为了方便,构建了一个可以自定义扩展的底部列表对话框,可以应付大部分场景。 效果图如下: 1.默认实现: 2.自定义列表实现 3.自定义头部和列表实现 一.可实现功能 1.默认可实现通...

明月春秋
今天
1
0
数据库---增删改查

增:insert into 表名(列名1,列名2) values(‘列值1’,‘列值2’) 多行数据处理:insert into 表名(列名1,列名2) select ‘列值1’,‘列值2’ union select ‘列值1.1’,‘列值2.2...

森林之下
今天
2
0
分布式/集群下session共享方案汇总

除去那些对容器依赖特别高的方案(如: 基于Tomcat的memcached-session-manager / tomcat-redis-session-manager,基于Jetty的jetty-nosql-memcache / jetty-session-redis ),自己整理了下...

哥本哈根的小哥
今天
2
0
Vue中的缩写:v-bind、v-on

v-bind 缩写:: 预期:any (with argument) | Object (without argument) 参数:attrOrProp (optional) 修饰符: .prop - 被用于绑定 DOM 属性。 .camel - (2.1.0+) 将 kebab-case 特性名转换......

文文1
今天
2
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部